CN105115894A - 一种扁铜线试样压力试验方法及工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种扁铜线试样压力试验方法及工装，属于变压器漆包扁铜线试验技术领域。技术方案是：制作好的试样（20）以受压面向上的方式放置于两根外限位杆（3）与两根内限位杆（11）的中间的下平台（16）上；调节上移动块（4），使两根外限位杆（3）与两根内限位杆与试样的两侧接触，旋紧上紧固螺钉（14），固定上移动块；同样，调节下移动块（9），使下移动块与内限位杆接触，旋紧上紧固螺钉（14）固定；盖上上顶盖（5），穿过砝码杆在砝码支撑板上施加力学砝码（19）。本发明可以按需要对样品施加特定的压力，同时和样品一并放入高温箱进行加热处理，完全模拟变压器线圈的实际情况制备试样，保证检测结果精确，工装易于组装，适用性强。

Description

一种扁铜线试样压力试验方法及工装

技术领域

本发明涉及一种扁铜线试样压力试验方法及工装，适用于扁铜线试样需压力处理的试验，可以按需要调整压力大小，特别是用于带有自粘特性的漆包扁铜线试样压力处理，属于变压器漆包扁铜线试验技术领域。

背景技术

变压器在运行中，由于电流的作用，变压器线圈会受到一个径向的力，力的大小取决于电流的强度。对于突发性的电流波动，受力过大会导致变压器线圈变形，从而影响变压器的稳定运行。大型变压器用电磁线多采用自粘漆包扁铜线，这种电磁线在变压器线圈绕制完成后，经过烘干处理，漆包扁铜线上的自粘漆由于受热处于熔融状态，同时受到自身预紧压力的作用，会相互粘结在一起，使仅靠外力作用固定的线圈变成一个刚性的整体，增加了整个线圈的抗弯强度，极大地降低了线圈在操作中以及变压器运行时受力发生变形的可能性，使变压器运行更加稳定。自粘漆包扁铜线在生产时需要模拟变压器绕制后处理时的压力和温度情况，进行粘结强度特性的检测；粘结强度试样在制作时，需要根据受压面积的大小以及压强计算出对应的压力，再对试样施加相应的压力，然后进行同时具备压力和温度条件的处理。背景技术由于没有专用的工装，实验过程中很难精确模拟不同压力情况，也不能按需要对样品施加特定的压力，还需要工装与试样一同放入高温箱进行加热处理，不能完全模拟变压器线圈的实际情况制备试样，导致粘结强度试样因压力达不到要求、样品制作不规范，影响检测结果。

发明内容

本发明目的是提供一种扁铜线试样压力试验方法及工装，可以精确模拟不同压力情况，按需要对样品施加特定的压力，同时和样品一并放入高温箱进行加热处理，完全模拟变压器线圈的实际情况制备试样，保证检测结果精确，工装易于组装，便于操作，适用性强，解决背景技术存在的问题。

本发明的技术方案是：一种扁铜线试样压力试验工装，由上压部分和下支撑部分组成；

上压部分包含基座、外限位杆、内限位杆、上移动块、上顶盖、砝码杆和砝码支撑板；两根外限位杆与两根内限位杆布置成矩形，两根外限位杆与两根内限位杆设置在矩形的四角上，两根外限位杆穿过并固定在基座上，基座上设有两条平行的上轨道，两根内限位杆分别穿过并设置在两条上轨道内；上移动块上设有上移动块轨道，上紧固螺钉设置在上移动块轨道内，并与基座连接，上移动块可在基座上移动；内限位杆穿过基座上的上轨道，并通过螺母将内限位杆、上移动块和基座固定在一起；通过松紧上紧固螺钉，实现上移动块带动内限位杆在基座上水平移动，并与两根完全固定的外限位杆一起，完成对试样的水平固定；基座上设有垂直布置的侧板，侧板高于两根外限位杆与两根内限位杆的顶部，侧板上面设有上顶盖，上顶盖设有砝码支撑板和砝码杆，便于力学砝码的固定；砝码杆直径依力学砝码孔径大小制作，砝码支撑板可以平衡受力方向，保证试样受力垂直；上顶盖可以随时取下，方便调节上移动块；

下支撑部分包括下移动块、支架和下平台，下平台设置在支架上，下移动块设置在下平台上；上压部分的两根外限位杆穿过并固定在下平台上，下平台上设有两条平行的下轨道，上压部分的两根内限位杆分别穿过并设置在两条下轨道内；下移动块上设有两条平行的下移动块轨道，两个下紧固螺钉分别设置在下移动块轨道内，并与下平台连接，下移动块可在下平台上移动；使用两个下紧固螺钉穿过下移动块轨道，将下移动块不完全固定在下平台上，保证实现水平移动的同时，下移动块不发生自身转动，与上移动块一起，同时固定住两根内限位杆，避免外限位杆固定，出现内限位杆受力倾斜，造成试样固定松紧不一的状态。

所述下平台上垂直设有圆柱杆，圆柱杆靠近两根内限位杆，圆柱杆向上穿过基座，穿过基座的圆柱杆上设有圆筒套；在下平台上设有圆柱杆，穿过基座的圆柱杆与两根完全固定的外限位杆形成对上压部分平面的三点定位，降低了上压部分与受压面不平行导致的试样受力发生倾斜和各个部件存在静态摩擦力造成的系统压力损耗。

一种扁铜线试样压力试验方法，包含如下工艺步骤：

采用一种扁铜线试样压力试验工装进行，该工装由上压部分和下支撑部分组成；

上压部分包含基座、外限位杆、内限位杆、上移动块、上顶盖、砝码杆和砝码支撑板；两根外限位杆与两根内限位杆布置成矩形，两根外限位杆与两根内限位杆设置在矩形的四角上，两根外限位杆穿过并固定在基座上，基座上设有两条平行的上轨道，两根内限位杆分别穿过并设置在两条上轨道内；上移动块上设有上移动块轨道，上紧固螺钉设置在上移动块轨道内，并与基座连接，上移动块可在基座上移动；内限位杆穿过基座上的上轨道，并通过螺母将内限位杆、上移动块和基座固定在一起；基座上设有垂直布置的侧板，侧板高于两根外限位杆与两根内限位杆的顶部，侧板上面设有上顶盖，上顶盖设有砝码支撑板和砝码杆，便于力学砝码的固定；

下支撑部分包括下移动块、支架和下平台，下平台设置在支架上，下移动块设置在下平台上；上压部分的两根外限位杆穿过并固定在下平台上，下平台上设有两条平行的下轨道，上压部分的两根内限位杆分别穿过并设置在两条下轨道内；下移动块上设有两条平行的下移动块轨道，两个下紧固螺钉分别设置在下移动块轨道内，并与下平台连接，下移动块可在下平台上移动；使用两个下紧固螺钉穿过下移动块轨道，将下移动块不完全固定在下平台上；

将制作好的试样以受压面向上的方式放置于两根外限位杆与两根内限位杆的中间的下平台上；两根外限位杆位于试样的一侧，两根内限位杆位于试样的另一侧；

打开上顶盖，旋松上紧固螺钉，调节上移动块，使两根外限位杆与两根内限位杆与试样的两侧接触，试样不能向两侧移动，旋紧上紧固螺钉，固定上移动块；同样，旋松两个下紧固螺钉，调节下移动块，使下移动块与内限位杆接触，旋紧上紧固螺钉固定；

盖上上顶盖，穿过砝码杆在砝码支撑板上施加力学砝码，根据所需的压力增加力学砝码，力学砝码数值=目标压力-上压部分重力；施加力学砝码后的工装与试样一并进行温度处理。

本发明工装材料全部使用不锈钢及铜材制作，抗腐蚀不易生锈，避免了生锈导致的组装时轴孔配合困难和静态摩擦力增大问题，同时完全可以适应常规试验要求的时效处理。

本发明的积极效果：可以精确模拟不同压力情况，按需要对样品施加特定的压力，同时和样品一并放入高温箱进行加热处理，完全模拟变压器线圈的实际情况制备试样，保证检测结果精确，工装易于组装，便于操作，适用性强，可实现在一定高度内对任意多个样品的同时压装；对于各种不同尺寸规格扁铜线的固定，只需松紧上下紧固螺钉，移动内限位杆即可完成，可施加砝码的设计便于根据压力的大小增加不同的砝码，精确压力的控制。

附图说明

图1为本发明实施实例结构示意图；

图2为本发明实施实例A-A剖视结构示意图；

图3为本发明实施实例B-B剖视结构示意图；

图4为自粘漆包扁铜线试样制作图；

图5为本发明实施实例工作示意图；

图中：基座1、圆筒套2、外限位杆3、上移动块4、上顶盖5、砝码杆6、砝码支撑板7、支架8、下移动块9、圆柱杆10、内限位杆11、上移动块轨道12、下移动块轨道13、上紧固螺钉14、下紧固螺钉15、下平台16、上轨道17、下轨道18、力学砝码19、试样20、螺母21、侧板22。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。

一种扁铜线试样压力试验工装，由上压部分和下支撑部分组成；

上压部分包含基座1、外限位杆3、内限位杆11、上移动块4、上顶盖5、砝码杆6和砝码支撑板7；两根外限位杆3与两根内限位杆11布置成矩形，两根外限位杆3与两根内限位杆11设置在矩形的四角上，两根外限位杆3穿过并固定在基座1上，基座1上设有两条平行的上轨道17，两根内限位杆11分别穿过并设置在两条上轨道17内；上移动块4上设有上移动块轨道12，上紧固螺钉14设置在上移动块轨道12内，并与基座1连接，上移动块4可在基座1上移动；内限位杆11穿过基座上的上轨道17，并通过螺母将内限位杆11、上移动块4和基座1固定在一起；通过松紧上紧固螺钉14，实现上移动块带动内限位杆在基座1上水平移动，并与两根完全固定的外限位杆3一起，完成对试样的水平固定；基座1上设有垂直布置的侧板22，侧板上面设有上顶盖5，上顶盖5设有砝码支撑板7和砝码杆6，便于力学砝码19的固定；砝码杆直径依力学砝码孔径大小制作，砝码支撑板可以平衡受力方向，保证试样20受力垂直；上顶盖5可以随时取下，方便调节上移动块4；

下支撑部分包括下移动块9、支架8和下平台16，下平台16设置在支架8上，下移动块9设置在下平台16上；上压部分的两根外限位杆3穿过并固定在下平台16上，下平台16上设有两条平行的下轨道18，上压部分的两根内限位杆11分别穿过并设置在两条下轨道18内；下移动块9上设有两条平行的下移动块轨道13，两个下紧固螺钉15分别设置在下移动块轨道13内，并与下平台16连接，下移动块9可在下平台16上移动；使用两个下紧固螺钉15穿过下移动块轨道13，将下移动块9不完全固定在下平台16上，保证实现水平移动的同时，下移动块不发生自身转动，与上移动块一起，同时固定住两根内限位杆11，避免外限位杆固定，出现内限位杆11受力倾斜，造成试样固定松紧不一的状态。

所述下平台16上垂直设有圆柱杆10，圆柱杆10靠近两根内限位杆11，圆柱杆10向上穿过基座1，穿过基座1的圆柱杆上设有圆筒套2；在下平台上设有圆柱杆，穿过基座1的圆柱杆与两根完全固定的外限位杆形成对上压部分平面的三点定位，降低了上压部分与受压面不平行导致的试样受力发生倾斜和各个部件存在静态摩擦力造成的系统压力损耗。

一种扁铜线试样压力试验方法，包含如下工艺步骤：

采用一种扁铜线试样压力试验工装进行，该工装由上压部分和下支撑部分组成；

上压部分包含基座1、外限位杆3、内限位杆11、上移动块4、上顶盖5、砝码杆6和砝码支撑板7；两根外限位杆3与两根内限位杆11布置成矩形，两根外限位杆3与两根内限位杆11设置在矩形的四角上，两根外限位杆3穿过并固定在基座1上，基座1上设有两条平行的上轨道17，两根内限位杆11分别穿过并设置在两条上轨道17内；上移动块4上设有上移动块轨道12，上紧固螺钉14设置在上移动块轨道12内，并与基座1连接，上移动块4可在基座1上移动；内限位杆11穿过基座上的上轨道17，并通过螺母将内限位杆11、上移动块4和基座1固定在一起；基座1上设有垂直布置的侧板22，侧板上面设有上顶盖5，上顶盖5设有砝码支撑板7和砝码杆6，便于力学砝码19的固定；

下支撑部分包括下移动块9、支架8和下平台16，下平台16设置在支架8上，下移动块9设置在下平台16上；上压部分的两根外限位杆3穿过并固定在下平台16上，下平台16上设有两条平行的下轨道18，上压部分的两根内限位杆11分别穿过并设置在两条下轨道18内；下移动块9上设有两条平行的下移动块轨道13，两个下紧固螺钉15分别设置在下移动块轨道13内，并与下平台16连接，下移动块9可在下平台16上移动；使用两个下紧固螺钉15穿过下移动块轨道13，将下移动块9不完全固定在下平台16上；

将制作好的试样20以受压面向上的方式放置于两根外限位杆3与两根内限位杆11的中间的下平台16上；两根外限位杆3位于试样的一侧，两根内限位杆11位于试样的另一侧；

打开上顶盖5，旋松上紧固螺钉14，调节上移动块4，使两根外限位杆3与两根内限位杆11与试样20的两侧接触，试样不能向两侧移动，旋紧上紧固螺钉14，固定上移动块；同样，旋松两个下紧固螺钉15，调节下移动块9，使下移动块与内限位杆接触，旋紧上紧固螺钉14固定；

盖上上顶盖5，穿过砝码杆在砝码支撑板上施加力学砝码19，根据所需的压力增加力学砝码，力学砝码数值=目标压力-上压部分重力；施加力学砝码后的工装与试样一并进行温度处理。

本实施例中，需对1.50mm×6.00mm的自粘漆包扁铜线施加1MPa的压强，扁铜线以宽面搭接的方式粘接，相互搭接宽度为25.00mm，上压部分重力为34N，则所需力为：

受力面积S=25.00×6.00=150.00mm²=0.15×10^-3m²

力F=P×S-34=0.15×10^-3×1×10⁶-34=116N

则所需力学砝码数值为116N。

Claims (3)

1.一种扁铜线试样压力试验工装，其特征在于由上压部分和下支撑部分组成；

上压部分包含基座（1）、外限位杆（3）、内限位杆（11）、上移动块（4）、上顶盖（5）、砝码杆（6）和砝码支撑板（7）；两根外限位杆（3）与两根内限位杆（11）布置成矩形，两根外限位杆（3）与两根内限位杆（11）设置在矩形的四角上，两根外限位杆（3）穿过并固定在基座（1）上，基座（1）上设有两条平行的上轨道（17），两根内限位杆（11）分别穿过并设置在两条上轨道（17）内；上移动块（4）上设有上移动块轨道（12），上紧固螺钉（14）设置在上移动块轨道（12）内，并与基座（1）连接，上移动块（4）可在基座（1）上移动；内限位杆（11）穿过基座上的上轨道（17），并通过螺母将内限位杆（11）、上移动块（4）和基座（1）固定在一起；通过松紧上紧固螺钉（14），实现上移动块带动内限位杆在基座（1）上水平移动，并与两根完全固定的外限位杆（3）一起，完成对试样的水平固定；基座（1）上设有垂直布置的侧板（22），侧板高于两根外限位杆（3）与两根内限位杆（11）的顶部，侧板上面设有上顶盖（5），上顶盖（5）设有砝码支撑板（7）和砝码杆（6），便于力学砝码（19）的固定；

下支撑部分包括下移动块（9）、支架（8）和下平台（16），下平台（16）设置在支架（8）上，下移动块（9）设置在下平台（16）上；上压部分的两根外限位杆（3）穿过并固定在下平台（16）上，下平台（16）上设有两条平行的下轨道（18），上压部分的两根内限位杆（11）分别穿过并设置在两条下轨道（18）内；下移动块（9）上设有两条平行的下移动块轨道（13），两个下紧固螺钉（15）分别设置在下移动块轨道（13）内，并与下平台（16）连接，下移动块（9）可在下平台（16）上移动；使用两个下紧固螺钉（15）穿过下移动块轨道（13），将下移动块（9）不完全固定在下平台（16）上。

2.根据权利要求1所述的一种扁铜线试样压力试验工装，其特征在于：所述下平台（16）上垂直设有圆柱杆（10），圆柱杆（10）靠近两根内限位杆（11），圆柱杆（10）向上穿过基座（1），穿过基座（1）的圆柱杆上设有圆筒套（2）；在下平台上设有圆柱杆，穿过基座（1）的圆柱杆与两根完全固定的外限位杆形成对上压部分平面的三点定位。

3.一种扁铜线试样压力试验方法，其特征在于包含如下工艺步骤：

采用一种扁铜线试样压力试验工装进行，该工装由上压部分和下支撑部分组成；

上压部分包含基座（1）、外限位杆（3）、内限位杆（11）、上移动块（4）、上顶盖（5）、砝码杆（6）和砝码支撑板（7）；两根外限位杆（3）与两根内限位杆（11）布置成矩形，两根外限位杆（3）与两根内限位杆（11）设置在矩形的四角上，两根外限位杆（3）穿过并固定在基座（1）上，基座（1）上设有两条平行的上轨道（17），两根内限位杆（11）分别穿过并设置在两条上轨道（17）内；上移动块（4）上设有上移动块轨道（12），上紧固螺钉（14）设置在上移动块轨道（12）内，并与基座（1）连接，上移动块（4）可在基座（1）上移动；内限位杆（11）穿过基座上的上轨道（17），并通过螺母将内限位杆（11）、上移动块（4）和基座（1）固定在一起；通过松紧上紧固螺钉（14），实现上移动块带动内限位杆在基座（1）上水平移动，并与两根完全固定的外限位杆（3）一起，完成对试样的水平固定；基座（1）上设有垂直布置的侧板（22），侧板高于两根外限位杆（3）与两根内限位杆（11）的顶部，侧板上面设有上顶盖（5），上顶盖（5）设有砝码支撑板（7）和砝码杆（6），便于力学砝码（19）的固定；

下支撑部分包括下移动块（9）、支架（8）和下平台（16），下平台（16）设置在支架（8）上，下移动块（9）设置在下平台（16）上；上压部分的两根外限位杆（3）穿过并固定在下平台（16）上，下平台（16）上设有两条平行的下轨道（18），上压部分的两根内限位杆（11）分别穿过并设置在两条下轨道（18）内；下移动块（9）上设有两条平行的下移动块轨道（13），两个下紧固螺钉（15）分别设置在下移动块轨道（13）内，并与下平台（16）连接，下移动块（9）可在下平台（16）上移动；使用两个下紧固螺钉（15）穿过下移动块轨道（13），将下移动块（9）不完全固定在下平台（16）上；

将制作好的试样（20）以受压面向上的方式放置于两根外限位杆（3）与两根内限位杆（11）的中间的下平台（16）上；两根外限位杆（3）位于试样的一侧，两根内限位杆（11）位于试样的另一侧；

打开上顶盖（5），旋松上紧固螺钉（14），调节上移动块（4），使两根外限位杆（3）与两根内限位杆（11）与试样（20）的两侧接触，试样不能向两侧移动，旋紧上紧固螺钉（14），固定上移动块；同样，旋松两个下紧固螺钉（15），调节下移动块（9），使下移动块与内限位杆接触，旋紧上紧固螺钉（14）固定；

盖上上顶盖（5），穿过砝码杆在砝码支撑板上施加力学砝码（19），根据所需的压力增加力学砝码，力学砝码数值=目标压力-上压部分重力；施加力学砝码后的工装与试样一并进行温度处理。